中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望论文_余杰来

中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望论文_余杰来

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摘要:我国古代建筑是重要的历史文化遗产。古建筑多用砖木结构以出现变形腐蚀等各种问题,影响到古建筑的价值也带来一定的安全隐患,需要做好修复加固工作,增加古建筑的使用寿命和美观度。

关键词:中国古建筑;木结构;修复加固

引言

古建筑是人类存在的重要证据,通过对古建筑的保护,不仅体现尊重历史、尊重传统,而且还能够通过对于古建筑的研究来获得一定的经验。过去人们对于古建筑的保护与维修只是对其进行修缮,而并没有持续、系统性地针对古建筑。进行修复与加固,导致古建筑修复效果并不理想,所以,必须要通过恰当的方式提升古建筑保护、修复的整体质量与水平,提高古建筑修复的效果。

1古建筑木质结构修复概述

1.1古建筑木结构现状

我国的古代建筑造型美观,很大程度上得益于木质结构的可塑性。不同的造型展现出不同历史时期的文化特点,因此以古建筑为媒介,可以实现对我国传统文化的研究,在考古和历史探究方面都具有重要的参考价值。但由于木质材料的防火性能、抗震性能相对较差,因此在长期的自然灾害下,古建筑受到了一定程度的损坏。因此及时采用新的技能,做好古建筑中木质结构的修复工作,对于传承优秀的历史文明具有重要意义。

1.2古建筑木结构修复原则

由于古建筑的设计风格以及造型在很大程度上都体现出鲜明的时代特征,对于我国研究古代历史文化的发展都具有非常重要的影响。对于古建筑木结构的修复目的在于尽量的还原古建筑的形态,从而为研究历史提供重要的依据。因此,对木质结构进行修复时,应该遵循一定的原则,最主要是就是在修复加固过程中不能改变原有文物的形态。在不改变传统古建筑形态特征的基础上,利用现代技术、新型材料以及仿古技术重现古建筑木质结构的原型。

2古建筑维修与加固技术

2.1木结构修复

古建筑修复必须遵照国家颁布的古建筑修建工程质量。检验评定标准进行修复。在木结构修复过程中可以利用水平拆卸的方式,将构建由上至下逐层拆掉,然后编号存放,在修配完成之后,在地面上先安装梁架部分,保证榫卯结合精准无误。而且在柱根归安的过程中,应该按照由下至上的顺序将梁架安装到原来的位置,如果原构件出现破损,可以利用化学加固的方式尽可能地进行修补。如果没有办法复原则。可以直接更换,但是要保证新的构件必须与原构件的尺寸式样保持一致。

化学加固木构件,古建筑木结构因为施工材料的性质,长期的潮湿的环境下很容易出现腐烂的情况,或者是因为木质材料内部受到昆虫的啃食,导致内部空间出现中空的情况。通常情况下,当木质材料出现大面积腐烂的时候,在对木质材料进行加固的时候,需要先除去腐烂的部分,然后选择使用不饱和聚树脂等化学剂进行加固;对于因为受到昆虫啃食而出现的不容易修复的情况,主要是采用超声波等现代化精密的检测仪器进行化学加固。经过化学修复的木质材料从外观上与原材料差别并不大,但是却具有较强的抗腐蚀的性能,可以有效地提升古建筑木结构的使用寿命。随着科学技术的快速发展,在进行木结构加固的过程中,使用化学材料进行加固已经非常常见了,因为化学材料使用相对于方便已经得到了广泛的应用。

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木结构修复中碳纤维增强材料(CFRP)的应用,在对木结构进行修复时,因为木结构的弹性模量不是很高,容易出现变形的缺点,在进行加固时可以使用复合性能较强的材料与木质材料进行有机的结合,产生新的木结构材料,这样可以有效的保证古建筑的荷载标准。碳纤维增强材料在力学性能上比普通的材料具有较强的抗拉力性能,并且CFRP在模量、膨胀系数、比强度等方面具有一定的优点。

2.2裂缝的修复加固

裂缝主要由于木材在干燥过程中切向收缩率大于径向或外层木材收缩率大于内层而产生,木材长期受外力时,其力学性能退化,也会产生裂缝。对于柱子裂缝,传统修缮方法主要为嵌补法:裂缝宽度W≤3mm时,可用腻子抹缝;当3mm<W≤30mm时,可嵌补木条,用胶粘剂固定。当W>30mm且不大于柱径1/3时,除用木条嵌补外,尚应在裂缝外加铁箍。当柱裂缝深度大于柱径1/3或因倾斜扭转造成时,需待构架修。整复位后用木条嵌补,以铁箍箍牢。当裂缝为受力裂缝或可能发展成斜裂缝时,须进行强度验算,根据情况补强加固或更换新柱。梁、枋等横向构件的受力不同于柱类构件,主要受抗弯与抗剪作用。对于此类构件,当裂缝较轻微时,可用铁箍直接加固,当裂缝较宽时,应考虑在嵌补的同时加设铁箍,当构件裂缝较长糟朽不是很严重时,需在裂缝内浇筑环氧树脂,再用铁箍。加固。当构件裂缝宽度超过规定限值时,需验算构件承载力,符合受力要求的,仍可采用嵌补法,不符合受力要求的,则采用补强法。补强法包括支顶法和机械补强法。支顶法主要是在梁枋下支顶立柱,防止构件弯垂断折。机械补强法是利用凿接物、木板、钢板等附加材料。恢复木构件强度的方法,用于加固因抗剪能力不足而出现的裂缝。当木构件损坏严重,以上方法都不能满足受力要求时,则需更换构件。在柱子下沉、梁架歪、构件干缩等情况下,斗、拱、昂等构件也会出现裂缝、劈裂。对于这些构件的裂缝、劈裂,一般可用胶粘剂对齐固定,继续使用。因为斗拱组件繁多,构造复杂拆解修补较为麻烦,所以对于构件小的破损,尽量都不拆卸,按照保持现状的原则进行修配。

2.3连续玄武岩纤维(CBF)应用

一般来说,可塑性优良,力学性能突出、较强的抗腐蚀性以及良好的剪切性等是连续玄武岩纤维(CBF)的主要特点。所以,作为一种新型的无机纤维材料,将其以玄武岩纤维布的形式应用在古建筑木结构修复环节中,不仅可以提升木结构的力学性能,同时有助于恢复古建筑木结构的外观结构,并且在操作方面也比较简便。在修复古建筑木结构过程中,由于玄武岩纤维材料存在较多优点,所以在此领域得到了广泛应用。对于修复程序来讲,其与手机贴膜的工艺流程大致一样,具体可分为三个环节,即:①将古建筑木结构表面予以全面的清理,避免有杂质覆盖其中;②用纤维布将修复区域进行包裹,同时将气泡用力挤出,防止其它杂质进入;③为了保护纤维布表面,用树脂对纤维布进行涂抹,并且有助于延长纤维布的工作年限。此外,在对木结构应用玄武岩纤维布进行加固时,所用的粘贴方法概述为两种,即:连续黏贴与分段黏贴,此外,按照侧应作用方法的不同,又分为主动加固法与被动加固法。对于主动加固法来讲,其指的是在木结构中将纤维布进行套设;被动加固法则指的是在木结构中直接用纤维布进行连续黏贴与缠绕,随后将BFS溶液注入到中间缝隙中,并将压力从侧面进行施加,从而达到加固的目的。

结语

综上所述,古建筑的修复与还原在我国的考古行业以及历史研究行业中是一项非常重要的内容,而木质结构作为最。常用的一种结构,在修复过程中需要结合木质结构的缺点以及容易造成破损的原因进行分析,充分利用先进的技术和新。型的材料做好修复与加固工作.

参考文献:

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[2]何岩.基于残损特点的古建筑木结构修复加固技术[J].居业,2016(11):99-100.

[3]杜秀举.浅谈古建筑木结构修复中新型材料的应用[J].建材与装饰,2016(33):119-120.

[4]夏岚.我国古建筑保护的意义及措施分析[J].遗产与保护研究,2016(06).

[5]杜秀举.浅谈古建筑木结构修复中新型材料的应用[J].建材与装饰,2016(33).

论文作者:余杰来

论文发表刊物:《防护工程》2019年8期

论文发表时间:2019/7/30

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